Vật 2 kg chuyển động thẳng nhanh dần đều từ nghỉ, đi được 100 cm: tính gia tốc, hợp lực
Lớp 10Vật lí

Vật 2 kg chuyển động thẳng nhanh dần đều từ nghỉ, đi được 100 cm: tính gia tốc, hợp lực

Trả lời nhanh

Vật xuất phát từ nghỉ nên s = ½at². Với s = 100 cm = 1 m trong t = 2 s, gia tốc a = 2s/t² = 2·1/4 = 0,5 m/s². Hợp lực tác dụng lên vật theo định luật II Newton là F = m·a = 2 · 0,5 = 1 N. Vận tốc sau 2 s là v = a·t = 1 m/s.

Đề bài và cách hiểu

Đề thường gặp: “Một vật có khối lượng 2 kg chuyển động thẳng nhanh dần đều từ trạng thái nghỉ, vật đi được 100 cm trong 2 s. Tính gia tốc của vật và hợp lực tác dụng vào vật.” Bản lời giải này làm theo đúng số liệu trên. Nếu đề của em có khoảng thời gian khác, chỉ cần thay số vào các công thức ở dưới.

Tóm tắt: m = 2 kg; v0 = 0; s = 100 cm = 1 m; t = 2 s; cần tìm a và F.

Lời giải chi tiết

  1. Đổi đơn vị. 100 cm = 1 m. Đây là bước dễ quên nhất; nếu để nguyên 100 sẽ cho gia tốc sai 100 lần.
  2. Tìm gia tốc. Vật chuyển động thẳng nhanh dần đều, v0 = 0 nên s = ½at². Suy ra a = 2s/t² = 2·1/2² = 0,5 m/s².
  3. Tìm hợp lực. Theo định luật II Newton: F = ma = 2 · 0,5 = 1 N, cùng hướng với gia tốc, tức cùng hướng chuyển động.
  4. Kiểm tra. Vận tốc sau 2 s là v = at = 1 m/s. Quãng đường tính lại: s = ½·0,5·4 = 1 m, khớp đề.

Công thức dùng trong bài

Đại lượng Công thức (v0 = 0)
Quãng đường s = ½at²
Gia tốc a = 2s/t²
Vận tốc v = at
Hợp lực F = ma

Lưu ý khi đề có thể được hiểu theo cách khác

Có đề ghi “đi được 100 cm trong giây thứ hai” thay vì “trong 2 s”. Khi đó quãng đường trong giây thứ hai là hiệu của quãng đường 2 s và 1 s đầu:

Δs = ½a·2² − ½a·1² = 1,5a = 1 m, suy ra a = 2/3 m/s² ≈ 0,67 m/s², F = 2 · 2/3 = 4/3 N ≈ 1,33 N.

Vì vậy hãy đọc kĩ cụm “trong 2 s” hay “trong giây thứ hai”, hai cách nói cho hai kết quả khác nhau.

Mẹo giải nhanh

  • Từ nghỉ, chuyển động nhanh dần đều: tỉ lệ quãng đường theo các giây liên tiếp là 1 : 3 : 5 : 7…
  • Biết s và t, tính a trước rồi mới tính lực. Không nhảy thẳng sang F.
  • Luôn đổi cm, g, phút về m, kg, s trước khi thay số.

Bài tập tương tự

  1. Vật 2 kg từ nghỉ đi được 2 m trong 4 s. Tính hợp lực. Đáp án: a = 0,25 m/s², F = 0,5 N.
  2. Tác dụng hợp lực 6 N lên vật 2 kg đang nghỉ trên mặt phẳng nhẵn. Tính quãng đường đi được trong 3 s. Đáp án: a = 3 m/s², s = 13,5 m.
  3. Vật 2 kg từ nghỉ, sau 5 s đạt vận tốc 10 m/s. Tính lực. Đáp án: a = 2 m/s², F = 4 N.

Lỗi sai thường gặp

  • Không đổi 100 cm sang mét.
  • Dùng nhầm s = at² mà quên hệ số ½.
  • Dùng khối lượng tính bằng gam hoặc lấy lực bằng trọng lượng P = mg. Hợp lực ở đây là lực làm vật tăng tốc, không phải trọng lượng.

Câu hỏi thường gặp

Gia tốc của vật 2 kg đi được 100 cm trong 2 s từ nghỉ là bao nhiêu?

a = 2s/t² = 2·1/4 = 0,5 m/s² (đã đổi 100 cm = 1 m).

Hợp lực tác dụng lên vật là bao nhiêu?

F = m·a = 2 · 0,5 = 1 N, cùng hướng chuyển động của vật.

Vì sao phải đổi 100 cm sang mét?

Trong hệ SI, quãng đường tính bằng mét, nếu để nguyên cm thì gia tốc và lực sai gấp 100 lần.

Nếu đề cho 100 cm trong giây thứ hai thì tính thế nào?

Dùng Δs = 1,5a = 1 m nên a = 2/3 m/s² và F = 4/3 N ≈ 1,33 N.

Bài học liên quan